10.4 电容器的电容课件-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

第十章 静电场中的能量 第4节 电容器的电容 1 1.知道什么是电容器以及常用的电容器。 2.理解电容器的电容概念及其定义式，并能用来进行有关的计算。 3.知道计算电容的公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。 4.会对平行板电容器动态问题进行分析。 学习目标 摄影时遇到光线不足，怎么办？ 仅靠电池直接给闪光灯供电，能发出如此耀眼的光芒吗? 使用闪光灯 闪光灯的内部结构 1. 构造：任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以看成一个电容器。 两个极板（导体） 电容器 电解质（绝缘材料） 一、电容器 电容器极板 绝缘介质 2、电容器的作用： 容纳储存电荷（储存电场能的装置） E S G 1 2 C 电路图 1. 灵敏电流计的指针怎么变化？其原因是什么？ 2. 充电完毕，电容器极板上的带电情况如何? 3. 充电、放电的过程电路中的能量如何转化？ 观察电容器的充放电过程，思考下列问题 电路图 （1）充电过程：使电容器带电的过程。充电后两极板带有等量的异种电荷。任意一个极板带电量的绝对值叫电容器的带电量，用“Q”表示。（其他能转化为电场能） （2）放电过程：使电容器失去电荷的过程。（电场能转化为其他形式的能） 2. 工作方式 G + + + + + －－－－－ I充 I充 电容器的充电 G + + + + + －－－－－ I放 I放 电容器的放电 Q↑，U↑，E↑ Q↓，U↓，E↓ 总结：电容器的充、放电过程 充电过程 放电过程 电流流向 极板电量 增加 减小 板间电场 增强 减弱 结果 板间电压与电源相同，两极板带等量异种电荷 板间电压为零，极板电荷中和 （电容器相当于一个用电器） （电容器相当于一个瞬间电源） 返回 圆柱型水容器的储水问题: h h A B C 1. 水位每升高 h，试比较 A、B、C 的储水量, 哪个储水本领大？ 2. 如何反映其储水本领？ 既然电容器是用来储存电荷的，怎样描述电容器容纳电荷的本领呢？ 思考讨论1 返回 电容 C 那电容器储存电荷的本领如何表征呢？ + + + + + + + - - - - - - - 容纳储存水 容纳储存电荷 电荷量 Q 水量 V 电势差 U 水位差 h 横截面 S 电容器 水容器 S = V /h C = Q /U 返回 二、电 容 1. 定义：电容器所带的电荷量 Q 与电容器两极板间的电 势差 U 的比值。（Q是某一极板所带电量的绝对值） 2. 定义式： 3. 单位：在国际单位制中单位是法拉（ F ） 1 F = 1 C/V 1 μF = 10─6 F 1 рF = 10─12 F 4. 物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量，与 U 和 Q 无关，由电容器本身的结构决定。（就像水容 器一样，它的容量大小与水的深度无关） C = Q /U 返回 电容器的Q—U图象 U/V Q/C C1 C2 C1>C2 0 电容器的Q—U图象 U/V Q/C △U △Q1 C1 C2 △Q2 0 （1）C=0.5×10-6 F （2）不变 （3）不变 例1. 某一电容器，当所带电量为 4×10-6 C，两极板间的电势差为 20 V。 (1)求电容器的电容。 (2)当所带电量减半时，电容器的电容为多少？ (3)当电容器不带电时，电容器的电容为多少？ 返回 返回 (1)根据以上数据估算，电容器在整个放电过程中释放的电荷量为________C；(结果保留三位有效数字) (2)如果将电阻R换成阻值更大的电阻，则整个放电过程释放的电荷量将________；(填“增加”“减少”或“不变”) (3)该同学用相同实验装置测得另一电容器放电过程中释放的电荷量Q＝6.6×10－3 C，该电容器的电容为________F。(结果保留两位有效数字) 1.52×10－3 不变 1.1×10－3 返回 1．对电容C＝Q/U，以下说法正确的是(　　) A．电容器充电荷量越大，电容增加越大 B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比 C．电容器的电容越大，所带电荷量就越多 D．对于确定的电容器，它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变 答案：D 课堂练习 返回 Q C Q O A C U O B Q U O C C O D 2.如图是描述对给定的电容器充电时电量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的有（　　） BCD 返回 3．一个平行板电容器，使它每个极板所带电荷量从Q1＝3×10－5 C增加到Q2＝3.6×10－5 C时，两极板间的电势差从U1＝10 V增加到U2＝12 V，求这